C/C++のセグメンテーションフォルト（コアダンプ）とは？主な原因と具体例を解説

本記事では、C/C++プログラミングにおける「コアダンプ（セグメンテーションフォルト）」について、その発生原因と具体的なコード例を交えてわかりやすく解説します。

セグメンテーションフォルトとは

セグメンテーションフォルト（Segmentation Fault）とは、プログラムが許可されていないメモリ領域にアクセスしようとした際に、OSがプログラムを強制終了させる現象です。実行時エラーの中でも特によく発生するもので、「core dumped（コアダンプ）」というメッセージとともに表示されることから、この名前で広く知られています。

主な発生原因としては、次のようなケースが挙げられます。

• 読み取り専用のメモリ領域に書き込もうとした場合
• 破損した、または不正なメモリ位置にアクセスした場合

原因別の具体例

1. 文字列リテラルの書き換え

文字列リテラルは読み取り専用のメモリ領域に配置されるため、ポインタ経由で内容を変更しようとするとセグメンテーションフォルトが発生します。

int main(){
    char *str;
    str = "GfG";
    *(str+1) = 'n';  // 読み取り専用領域への書き込みで異常終了
    return 0;
}

この例では、"GfG"という文字列リテラルの2文字目を'n'に書き換えようとしていますが、リテラルは書き換え不可のためプログラムが異常終了します。文字列を変更したい場合は、char型の配列を使用しましょう。

2. 配列の範囲外アクセス

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int arr[2];
    arr[3] = 10;  // 要素数2の配列に対してインデックス3にアクセス
    return 0;
}

要素数2の配列に対してインデックス3（4番目の要素）へアクセスしており、配列の境界を超えた不正なメモリ書き込みを行っています。範囲外アクセスは必ずしも即座にクラッシュするとは限りませんが、未定義動作を引き起こす重大なバグであり、常に避けるべきです。

3. 解放済みメモリへのアクセス（Use After Free）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void){
    int* p = malloc(8);
    *p = 100;
    free(p);   // メモリを解放
    *p = 110;  // 解放後のメモリに書き込み → 異常終了
    return 0;
}

free()で解放したメモリ領域に再度アクセスすると、未定義動作となりセグメンテーションフォルトが発生する可能性があります。この種のバグは「Use After Free」と呼ばれ、セキュリティ上の脆弱性にもつながるため特に注意が必要です。

実行結果

Abnormal termination of program（プログラムの異常終了）

まとめ：セグメンテーションフォルトを防ぐために

セグメンテーションフォルトを防ぐには、以下のポイントを意識しましょう。

• 文字列リテラルは変更せず、変更が必要な場合はchar配列を使う
• 配列アクセス時は必ずインデックスが有効範囲内かを確認する
• free()後のポインタにはNULLを代入し、誤って再利用しないようにする
• ValgrindやAddressSanitizerなどのツールを活用してメモリ関連のバグを早期に検出する